接近開關(guān)的功能
接近開關(guān)又稱接近傳感器,接近式位置開關(guān)是運動部件無機械接觸而可以操作的位置開關(guān)。當運動物體靠近開關(guān)到一定位置時,開關(guān)發(fā)出信號,達到行程控制及計數(shù)自動控制的一種非接觸式無觸點的位置開關(guān)。它有感應頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。接近開關(guān)實物圖和圖形文字符號如下:
接近開關(guān)實物圖
接近開關(guān)圖形符號(SQ)
接近開關(guān)文字符號(SQ)
接近開關(guān)原理及接線圖
電容/電感/霍爾式接近開關(guān)的工作原理
1、電感式接近開關(guān)工作原理
電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成,利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應頭時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近開關(guān),使接近開關(guān)振蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無金屬物體接近,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是金屬物體。工作流程方框圖及接線圖如下所示:
2、電容式接近開關(guān)工作原理
電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是物體的本身,當物體移向接近開關(guān)時,物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體,并不限于金屬導體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時,可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關(guān)后部)來增加感應靈敏度,一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7-0.8Sn的位置動作。工作流程方框圖及接線圖如下所示:
3、霍爾式接近開關(guān)工作原理
當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時,薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U,
其表達式為U=K·I·B/d其中K為霍爾系數(shù),I為薄片中通過的電流,B為外加磁場(洛倫慈力Lorrentz)的磁感應強度,d是薄片的厚度。 由此可見,霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強度成正比的關(guān)系。我門銷售的霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應原理的基礎上,利用集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應用中的電信號,同時又具備工業(yè)場合實際應用易操作和可靠性的要求。
霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應強度B來表征的,當B值達到一定的程度(如B1)時,霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出,和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號輸出之分。 霍爾開關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點,內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化,所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?;魻栭_關(guān)可應用于接近開關(guān),壓力開關(guān),里程表等,作為一種新型的電器配件。
霍爾開關(guān)的功能類似干簧管磁控開關(guān),但是比它壽命長,響應快無磨損,而且安裝時要注意磁鐵的極性,磁鐵極性裝反無法工作。
內(nèi)部原理圖及輸入/輸出的轉(zhuǎn)移特性和接線圖如下所示:
接近開關(guān)的選型
1、接近開關(guān)類型的選擇
檢測金屬的首先選用電感式,檢測非金屬時優(yōu)先選用電容式,檢測磁信號的選用磁感式接近開關(guān)。
2、接近開關(guān)外觀的選擇
一般常選用圓柱螺紋形狀,可根據(jù)實際需要來選擇。
圓柱螺紋形狀的接近開關(guān)
3、檢測距離的選擇
根據(jù)需要選用,一般廠家說明書上都會注明檢測距離。
4、信號的輸出選擇
交流接近開關(guān)輸出交流信號,而直流接近開關(guān)輸出直流信號。特別注意:負載的電流一定要小于接近開關(guān)的輸出電流,否則應添加轉(zhuǎn)換電路。
5、開關(guān)頻率的選擇
開關(guān)頻率指接近開關(guān)每秒從“開”到“關(guān)”轉(zhuǎn)換的次數(shù)。直流接近開關(guān)可達到200Hz,交流接近開關(guān)只能達到25Hz。
6、額定電壓的選擇
交流接近開關(guān)優(yōu)選AC 220V和AC 36V;直流接近開關(guān)優(yōu)選DC 12V和DC 24V。一般情況下,接近開關(guān)的電壓選擇范圍很廣。如下圖所示:
額定電壓為:DC 10V~30V
(來源:網(wǎng)絡,版權(quán)歸原作者)
接近開關(guān)是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關(guān),是理想的電子開關(guān)量傳感器。
下面就讓小編來給大家講講接近開關(guān)的種類吧,趕緊來看看吧!
無源接近開關(guān)
這種開關(guān)不需要電源,通過磁力感應控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當磁或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場時,和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。
特點:不需要電源,非接觸式,免維護,環(huán)保。
接近開關(guān)的種類介紹
渦流式接近開關(guān)
這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。
這個渦流反作用到接近開關(guān),使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導電體。
1.原理:
由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,并產(chǎn)生一個交變磁場,當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流,從而導致振蕩停止,這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開關(guān)信號輸出。
2.特點:
A、抗干擾性能好,開關(guān)頻率高,大于200HZ。
B、只能感應金屬
3.應用在各種機械設備上作位置檢測、計數(shù)信號拾取等。
接近開關(guān)的種類介紹
電容式接近開關(guān)
這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。
當有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導體,由于它的接近,總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使電容量發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。
這種接近開關(guān)檢測的對象,不限于導體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
1、無源接近開關(guān)
這種開關(guān)不需要,通過磁力感應控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當磁或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場時,和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點:不需要電源,非接觸式,免維護,環(huán)保。
2、渦流式接近開關(guān)
這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān),使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導電體。
3、式接近開關(guān)
這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成的一個極板,而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導體,由于它的接近,總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使電容量發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象,不限于導體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
4、霍爾接近開關(guān)
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān),叫做霍爾開關(guān)。當磁性物件移近霍爾開關(guān)時,開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。
5、光電式接近開關(guān)
利用光電效應做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便在信號輸出,由此便可“感知”有物體接近。
6、熱釋電式接近開關(guān)
用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上,當有與環(huán)境溫度不同的物體接近時,熱釋電器件的輸出便變化,由此便可檢測出有物體接近。
7、其它型式的接近開關(guān)
當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時,接近到的波的頻率會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當有物體移近時,接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。